Elektronisches Design - PCB Impedanzanpassung von PCB Design Fähigkeiten

Forschung über Impedanzanpassung In PCB-Design, Die Impedanzanpassung hängt von der Qualität des Signals ab. Impedanz Matching Technologie kann als reich und bunt gesagt werden, Aber wie man es vernünftiger in einem bestimmten System anwenden kann, erfordert einige Faktoren zu messen. Zum Beispiel, Wir haben viele Quellsegmente entworfen, die serielle Abgleich im System verwenden.

Warum wird diese Methode verwendet, wenn Matching benötigt wird und auf welche Weise. Zum Beispiel: Die Differenz im Matching verwendet meistens Terminalabgleich; Uhr verwendet Quellsegmentabgleich; Der theoretische Ausgangspunkt der seriellen Klemmenabgleich ist, dass, wenn die Signalquellenimpedanz niedriger als die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung ist, der Widerstand R in Reihe zwischen der Signalquelle und der Übertragungsleitung verbunden ist. Gleichzeitig müssen die Ausgangsimpedanz größer als das Quellende und die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung übereinstimmen, um das vom Lastende reflektierte Signal erneut zu unterdrücken.

Nachdem die Klemme der Signalübertragungsreihe übereinstimmt, weist sie die folgenden Eigenschaften auf:

1: Aufgrund der Wirkung des Reihenübereinstimmungswiderstands wird das Antriebssignal an das Lastende seiner Amplitude bei 50%.

2: Der Reflexionskoeffizient des B-Signals am Lastende ist nahe +1, so dass die Amplitude des reflektierten Signals nahe 50% der ursprünglichen Signalamplitude ist.

3: Das reflektierte Signal wird auf das Signal überlagert, das am Quellende verbreitet wird, so dass die Amplitude des Signals, das am Lastende empfangen wird, ungefähr die gleiche ist wie das ursprüngliche Signal;

4: Das reflektierte Signal vom Lastende breitet sich zum Quellende aus und wird vom passenden Widerstand absorbiert, wenn es das Quellende erreicht;

Wenn das E reflektierte Signal das Quellende erreicht, sinkt der quellenseitige Antriebsstrom auf 0, bis das nächste Signal gesendet wird.

Im Vergleich zum parallelen Abgleich erfordert die Serienanpassung keine große Stromantriebsfähigkeit des Signaltreibers. Das Prinzip der Auswahl von Reihenklemmen, um den Widerstandswert anzupassen, ist einfach, das heißt, die Summe des übereinstimmenden Widerstandswerts und der Ausgangsimpedanz des Treibers ist gleich der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung. Die Ausgangsimpedanz eines idealen Signaltreibers ist null, und der tatsächliche Treiber hat immer eine relativ kleine Ausgangsimpedanz, und die Ausgangsimpedanz kann unterschiedlich sein, wenn sich der Signalpegel ändert. Zum Beispiel ist die Versorgungsspannung +4.5V CMOS Drive, die typische Ausgangsimpedanz ist 37Ω bei niedrigem Stromverbrauch, und die typische Ausgangsimpedanz ist 45Ω bei hoher Leistung [4]; TTL-Antrieb und CMOS-Antrieb, seine Ausgangsimpedanz ändert sich, wenn sich der Signalpegel ändert.

Daher ist es unmöglich, einen sehr korrekten Matching-Widerstand für TTL- oder CMOS-Schaltungen bereitzustellen, was nur in einer Kompromisslösung berücksichtigt werden kann. Das Signalnetz der Kettentopologie eignet sich nicht für den Abgleich mit Serienklemmen, und alle Lasten müssen am Ende der Übertragungsleitung angeschlossen werden. In einem Zeitraum beträgt die Signalamplitude am Ende der Last die Hälfte der ursprünglichen Signalamplitude. Offensichtlich befindet sich das Signal in einem unsicheren Logikzustand, und die Rauschtoleranz des Signals ist sehr niedrig. Serienabgleich ist die am häufigsten verwendete Anschlussabgleichmethode. Es hat die Vorteile des niedrigen Stromverbrauchs, keine zusätzliche DC-Last auf den Treiber und keine zusätzliche Impedanz zwischen dem Signal und der Masse, und nur ein Widerstandselement ist erforderlich.

Der theoretische Ausgangspunkt des Parallelanschlusses besteht darin, dass, wenn die Impedanz der Signalquelle sehr klein ist, die Eingangsimpedanz des Lastenden durch Erhöhung des Parallelwiderstands mit der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung abgestimmt wird, wodurch der Zweck erreicht wird, die Reflexion am Lastende zu beseitigen.

Die Realisierungsform ist in zwei Formen von Einzelwiderstand und Doppelwiderstand unterteilt. Parallele Klemmenanpassung Signalübertragung hat die folgenden Eigenschaften: Das Antriebssignal breitet sich ungefähr entlang der Übertragungsleitung mit vollständiger Amplitude aus; alle Reflexionen werden durch den passenden Widerstand absorbiert; Die Signalamplitude, die am Lastende empfangen wird, ist ungefähr die gleiche wie die Signalamplitude, die von der Signalquelle gesendet wird. Im eigentlichen Schaltungssystem ist die Eingangsimpedanz des Chips sehr hoch, so dass bei der Einzelwiderstandsform der parallele Widerstandswert am Lastende der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung ähnlich oder gleich sein muss. Unter der Annahme, dass die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung 50Ω, ist der R-Wert 50Ω. Hat das Signal einen hohen Pegel von 5 V, erreicht der Ruhestrom des Signals 100 mA.

Becco nutzt die geringe Treiberkapazität typischer TTL- oder CMOS-Schaltungen, und eine solche parallele Abstimmung dieser Schaltungen tritt in diesen Schaltungen selten auf. Die parallele Anpassung der Zweiwiderstände-Form (auch Davidnan-Klemmenabgleich genannt) erfordert eine geringere Stromantriebsfähigkeit als die Einfachwiderstandsform. Dies liegt daran, dass der Parallelwert der beiden Widerstände mit der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung übereinstimmt und jede charakteristische Impedanz größer ist als die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung.

Im Hinblick auf die Antriebsfähigkeit des Chips muss die Auswahl der beiden Widerstandswerte drei Prinzipien folgen:

1: Der Parallelwert der beiden Widerstände ist gleich der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung;

2: Der Widerstandswert, der an die Stromversorgung angeschlossen ist, sollte nicht zu klein sein, um den üblichen Antriebsstrom zu vermeiden, ist zu groß und um Signale mit geringer Leistung zu vermeiden;

3: Der mit der Erde verbundene Widerstandswert sollte nicht zu klein sein, um zu vermeiden, dass das Signal unter dem normalen Antriebsstrom zu groß ist. Der Vorteil der parallelen Klemmenabgleich ist einfach und machbar. Der offensichtliche Nachteil ist, dass es Gleichstromverbrauch bringt: Der Gleichstromverbrauch eines einzelnen Widerstands hängt eng mit dem Betriebszyklus des Signals zusammen? Unabhängig davon, ob das Signal hoch oder niedrig ist, der Dual-Resistance-Modus hat Gleichstromverbrauch. Daher eignet es sich nicht für Systeme mit hohem Stromverbrauch, wie batteriebetriebene Systeme.

Darüber hinaus, Der Einzelwiderstandsmodus verwendet aufgrund der allgemeinen TTL-Antriebsfähigkeit kein CMOS-System, während der Dual-Resistance Modus zwei Komponenten erfordert, das erfordert Leiterplattenbereich, Daher ist es nicht für Leiterplatten mit hoher Dichte geeignet. Natürlich, es gibt: AC Terminal passend, Diodenspannungsklemme und andere Matching-Methoden.

Wenn der PCB-Designer die charakteristische Impedanz (Z0) der Übertragungsleitung selbst auf 28 Ohms setzt, muss der Erdungswiderstand (ZT) des Anschlussrohrs auch 28 Ohms betragen, um die Übertragungsleitung zu unterstützen, Z0 beizubehalten, so dass das Ganze am Ohm-Designwert stabilisiert werden kann.

Nur wenn Z0 bis ZT übereinstimmt, ist die Signalübertragung am effektivsten, und seine "Signalintegrität" (Signalintegrität, Signalqualität für spezielle Begriffe) ist auch die beste.

PCB-Kennlinie impedance (characteristic impedance) 4.1 Wenn die signal is square wave, wenn die Signalleitung in der Übertragungsleitung kombiniert wird, Die hohe Bewegungsposition des positiven Spannungssignals ist vorwärts, then from its nearest reference layer (such as the ground layer) theoretically, the electrical field will pass through the accompanying The forward negative pressure signal (equal to the positive pressure signal reverse return path return path) to sense, so as to complete the overall loop (Loop) system. Wenn das "Signal" kurz ist, um seine Flugzeit einzufrieren, it can be imagined that it has been subjected to the instantaneous impedance value (instantaneous impedance) presented by the line, die dielektrische Schicht und die Referenzschicht, die sogenannte "charakteristische Impedanz".

Daher sollte die "charakteristische Impedanz" auf Linienbreite (w), Liniendicke (t), dielektrische Dicke (h) und dielektrische Konstante bezogen werden. (DK) Linie.